電火花加工技術的應用

陳春榮（常州建東職業技術學院,江蘇 常州 213022）

電火花加工技術的應用

陳春榮
（常州建東職業技術學院,江蘇 常州 213022）

本文主要介紹在模具制造中電火花加工技術的應用，電火花加工的特點以及在加工過程中影響表面加工質量的因素，加工過程中需要注意的問題等，以便在實際加工中需要注意修改這方面的參數。

電加工模具；加工；加工影響

鑒于模具行業的快速發展，為了使用的需求，從而生產了一批具有韌度高、硬度高、強度高等特殊性能的模具材料，致使改變了傳統意義上的金屬切削加工。此時，電火花加工技術廣泛應用于模具制造，模具一般的加工方法為：退火+銑削加工+熱處理+磨削+手工打磨、拋光，所消耗的加工時間比較長。在沖模加工時可能因為淬火變形或者開裂從而導致模具的報廢，而電火花加工技術完全可以進行淬火后的模板加工，進而避免熱變形弊病和鑲拼結構，做到了簡化模具結構，提高模具的強度與使用周期。

1　電加工方法

（1）電脈沖加工中放電能量密度高，便于特殊材料零件和形狀復雜的加工，而且不受工件材料的性能及熱處理工藝等影響。

（2）電脈沖加工中持續放電時間極短，加工中放電產生的熱量擴散范圍小，加工材料所受熱影響范圍小。

（3）電火花加工工作時，因為工具電極與工件材料不接觸，因此它們之間作用力小。

（4）電火花技術能將加工工件結構簡單化、從而提高工件使用壽命，降低人體的勞動強度。

2　影響電加工質量的因素

在進行電加工過程中的輸入、輸出參數比較多而且較為復雜，從而影響到模具加工的精度，其主要受到影響的工藝因素有：機床自身的制造精度、工件的裝夾精度、電極的制造及裝夾精度、電極損耗、放電間隙等，加工中尤其以電極損耗、放電間隙影響最大。下面介紹幾種加工影響：

2.1電極損耗的影響

在使用電火換加工模具的過程中，脈沖在放電的過程中會使工具電極受到電腐蝕的損傷從而使電極產生損耗，所以如何把握好電極損耗的規律，采用行之有效的措施減少工具電極的損耗，盡可能的保證模具在加工過程中擁有更高的加工精度。在電加工過程時，工具電極的損耗在不同的部位也是不相同，如尖角、棱邊等凸起部位的電場強度較高，容易形成尖端放電，因此其損耗要比平坦部位快，所以由于不均勻的損耗必然導致加工精度的下降。

2.2電加工中放電間隙的影響

運用電火花加工模具時，必須保證工具電極與工件之間發生脈沖放電時有足夠的放電間隙。加工完成的工件型孔尺寸與電極尺寸相比，必須在加工輪廓上相差一個放電間隙。加工過程中放電間隙的作用決定著工件加工的穩定性，比如為了提高加工的穩定性可以增大脈沖放電間隙時間；同樣為了提高生產率可以增大峰值電流，但是這樣做將使電極損耗加大。

2.3表面變化層對模具表面質量的影響

經過電加工過后的模具表面將會產生表面變化層（凝固層和熱影響層），該變化層具有很強的抗腐蝕能力。例如凝固層和工件基體材料之間產生的是熱影響層，其受到加工過程中放電點傳來的高溫影響，致使工件材料內部的金相組織發生了變化。在加工過程中變化層硬度變化情況的不相同主要受到所選用的電參數、冷卻條件及工件材料的熱處理。其中工件材料和脈沖電源的大小又影響著表面變化層的厚度，并且隨著脈沖能量的增大而增厚，同樣凝固層的硬度一般比較高。所以相較于普通機械加工的模具表面來說，電火花加工后的模具表面耐磨性要好的多。

3　電加工改進技術在模具表面的應用

在加工過程中利用電脈沖放電產生高溫的原理，電極材料由硬質合金加工完成，使其熔滲到模具及易損件的工作面上，使其表面形成一層高強度、高硬度、高耐溫、高耐磨的硬質白色合金強化層，這樣就可以將模具表面的質量提高一個等級。對模具進行表面處理最有效的方法是改變模具表面的物理、化學性能。在改性中電極材料的選用應該根據用途進行選擇，可以采用碳元素、紫銅、黃銅等材料作為電極來修復磨損的機器零件。這樣的改性不僅能提高產品的硬度、耐磨性等，還能大大提高產品的使用壽命，又能降低貴重材料的消耗率，降低生產成本和維修成本。

使用電火花加工腔模具時能保證工件的精度，主要是形狀精度、尺寸公差、表面質量等幾個方面。首先加工精密型腔模具時，特別保證那些要求較高的尺寸部位，必須正確分析各部位尺寸要求，嚴格控制不同地方的尺寸精度，有些重要尺寸公差達到幾微米；其次，精密型腔模具的仿形精度要求也很高，在進行型腔內部清角時，必須突出棱角，使工件表面粗糙度值均勻化，并滿足所要求的表面精糙度值；另外電加工部位表面質量要求較高，表面變質層的厚度要很小，達到加工要求。

[1]沙迪克機電有限公司技術資料.什么是放電加工[S].

[2]雷林均.特種加工技術--電火花加工[M].重慶大學出版社.

[3]郭永豐等.電火花加工技術[M].哈爾濱工業大學出版社.